Differential BPSK Modulasi Binary Phase Shift Keying

Gambar 2.10. a Sinyal modulasi,b Spektrum a,c Spektrum sinyal BPSK [8] Nilai bandwidth B adalah jarak yang tercakup oleh sinyal baseband mt dari 0 Hz sampai absis pertama dengan ordinat atau sumbu y bernilai 0. Nilai B Hz adalah bandwidth untuk sinyal baseband dan 2B Hz adalah bandwidth untuk sinyal BPSK. Gambar 2.11 menunjukkan modulator dan demodulator koheren untuk sinyal BPSK. Gambar 2.11. a Modulator BPSK, b Demodulator koheren [8]

2.6.1 Differential BPSK

Pada BPSK, “0” dan “1” direpresentasikan sebagai S t = Ap t cos 2π f t + θ 2.24 S t = − Ap t cos 2π f t + θ 2.25 Secara ekuivalen dapat dituliskan S t = Ap t cos 2π f t + θ 2.26 S t = Ap t cos 2π f t + θ + π 2.27 dengan fc adalah frekuensi pembawa, p t =1 untuk 0 ≤ t ≤ T dan p t =0 untuk keadaan selain itu. A adalah magnitudo sinyal, θ adalah fase, dan adalah perpindahan fase [9]. Pada persamaan tersebut, informasi dibawa oleh fase sinyal pembawa, oleh karena itu dinamakan phase shift keying. Pada proses demodulasi koheren, timing pulsa dan frekuensi pembawa perlu diperkirakan[9]. Perkiraan ini sewaktu-waktu sulit untuk dilakukan dan ketidaktepatan perkiraan akan secara signifikan menurunkan performa pada demodulator koheren. Dengan modifikasi dari BPSK yaitu DBPSK, sinyal yang diterima dapat didemodulasi tanpa mengetahui fase secara mutlak, cukup nilai relatif dari fase yang diketahui. Pada DBPSK modulasi data dilakukan pada perpindahan fase sinyal pembawa. Perpindahan fase melewati interval simbol yang berdekatan merepresentasikan bit “1” sementara jika tidak terjadi perpindahan fase merepresentasikan bit “0”. Situasi ini direpresentasikan pada Gambar 2.12. DBPSK dapat didilihat dengan cara lain yaitu melalui dua proses. Pertama, rentetan data disandikan secara diferensial. Kemudian rentetan data yang telah disandikan dimodulasikan dengan BPSK. Sebuah rentetan data {b j } berisi 0 dan 1 akan disandikan diferensial menjadi {c j } berdasarkan aturan berikut = ⊕ 2.28 Anggap pada Gambar 2.12, inisial simbol keluaran adalah “0”, rentetan masukan adalah {1,1,0,0,1}, rentetan keluaran adalah {0,1,0,0,0,1}. Sinyal DBPSK didapatkan dengan memodulasi rentetan data yang telah disandikan menggunakan BPSK. Gambar 2.12. Sinyal DBPSK [9] Untuk mendemodulasi sinyal DBPSK, nilai bit dalam interval [0:T] adalah seperti salah satu dari sinyal berikut ini: S t = A[p t + T + p t ]cos 2π f t + θ + α 2.29 S t = A[p t + T − p t ]cos 2π f t + θ + α 2.30 dengan α ∈ {0, π } tergantung pada nilai dari bit sebelumnya. Karena dua sinyal tersebut adalah ortogonal, demodulator non-koheren dapat digunakan untuk mendiferensiasi kedua sinyal tersebut tanpa perlu mengetahui θ dan α. Demodulator non-koheren sinyal DBPSK ditampilkan pada Gambar 2.13, demodulator akan memutuskan data yang dikirim adalah “0” jika R R 1 dan sebaliknya. Gambar 2.13. Demodulator non-koheren pada DBPSK [9]

2.7. Hubungan SNR dan BER